馬氏體不銹鋼管是以馬氏體組織為基體,有磁性(xing),通(tong)過熱處理可調整力學性(xing)能的不(bu)銹(xiu)鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬(ma)氏體不(bu)銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的,如提高鋼的強度、淬透性等,但主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)同(tong)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)和奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)特性(xing)明顯不(bu)同(tong),馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)加(jia)熱(re)到高(gao)溫(wen)轉變成奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti),奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)快速冷卻轉變成馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)有明顯的(de)相變點,可以通過(guo)淬火而強化,而且(qie)鉻含量高(gao),淬透性(xing)好,回火時可以在較大的(de)范圍(wei)內調(diao)整其硬度(du)、強度(du)和韌性(xing)。而且(qie)高(gao)碳馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)硬度(du)較高(gao),因此(ci)既可作為(wei)結構(gou)鋼(gang)用,也(ye)可以作為(wei)工具鋼(gang)用。
馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在鍛(duan)造加(jia)(jia)熱時(shi)要(yao)避(bi)免δ鐵素體(ti)的(de)形成(cheng),因(yin)為8鐵素體(ti)的(de)出現會使鍛(duan)件(jian)形成(cheng)裂(lie)紋(wen)。要(yao)避(bi)免不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)加(jia)(jia)熱過快導致過熱。鍛(duan)件(jian)在加(jia)(jia)熱過程(cheng)中的(de)脫碳會促使鐵素體(ti)形成(cheng),因(yin)此要(yao)將鍛(duan)件(jian)表面(mian)脫碳減少(shao)到最小(xiao)程(cheng)度。馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管最后一次的變(bian)形量無(wu)特(te)殊要(yao)求(qiu)。這類(lei)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)鍛造后容易(yi)產生開裂現象,其原因(yin)是(shi)鍛造后空冷(leng)時(shi)出現馬氏體(ti)(ti)(ti)和碳化物組織,內應(ying)力較大,因(yin)此鍛后冷(leng)卻時(shi),必須緩慢進行(xing),一般在(zai)(zai)200℃的砂坑或爐渣(zha)中(zhong)緩冷(leng),取出砂坑后必須及時(shi)進行(xing)等溫(wen)退火(huo),防止(zhi)發生開裂。馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang),特(te)別(bie)是(shi)Cr13 型馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)的價格(ge)低,故在(zai)(zai)腐蝕性較弱的介質(zhi)中(zhong)(如水蒸氣)且又(you)要(yao)求(qiu)高的力學(xue)性能的條(tiao)件下得(de)到廣泛的應(ying)用。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼因碳含量(liang)較高(gao)，較12Cr13、20Cr13鋼具(ju)(ju)有(you)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)強度、硬度和(he)更好的(de)(de)(de)(de)淬(cui)透性，在室(shi)溫、稀硝酸和(he)弱的(de)(de)(de)(de)有(you)機酸中具(ju)(ju)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性，但韌性和(he)耐蝕(shi)性不及12Cr13和(he)20Cr13鋼。主要用于(yu)高(gao)強度部件(jian)，以及承受高(gao)應力載荷并(bing)在一定(ding)腐蝕(shi)介質條件(jian)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)磨損件(jian)，如300℃以下(xia)(xia)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)刀具(ju)(ju)、彈(dan)簧(huang)，400℃以下(xia)(xia)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)軸、軸承、外(wai)科醫療器具(ju)(ju)和(he)模(mo)具(ju)(ju)等。該類鋼焊(han)接(jie)性差，通常不能用于(yu)制造焊(han)接(jie)部件(jian)。
馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中除(chu)了鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)外，還有(you)鉻(ge)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)按碳(tan)含量可分(fen)為低碳(tan)、中碳(tan)和高(gao)碳(tan)三種類(lei)型，隨著碳(tan)含量的增加，鋼(gang)的強(qiang)度(du)、硬度(du)和耐磨性顯著提(ti)高(gao)，而冷(leng)塑性、韌性和耐蝕性則(ze)下降。
鉻(ge)鎳不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)14Cr17Ni2，由于(yu)加入了質(zhi)量分(fen)數(shu)為20％的Ni，鋼(gang)(gang)(gang)的基體組織由單(dan)相鐵素體過(guo)渡到α+y兩相組織，淬(cui)火時γ相轉變為馬氏體。650℃回火的組織為回火索氏體和呈帶狀分(fen)布的鐵素體，因(yin)此可通過(guo)熱處(chu)理來提高它的性(xing)(xing)能。這(zhe)樣既(ji)有Cr17型不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)，又(you)有Cr13型不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的強度(du)。一(yi)般用于(yu)既(ji)要求(qiu)高力學性(xing)(xing)能、高淬(cui)硬性(xing)(xing)，又(you)要求(qiu)耐(nai)硝(xiao)酸、有機酸腐蝕(shi)的軸類、活塞桿、泵、閥(fa)等部件，以及(ji)彈簧(huang)和緊固件。
馬氏體不銹鋼管的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
